关于高频电子线路第章反馈控制电路课件
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可控制器件:或者是其输入输出特性受控制信号uc(t)的 控制 (如可控增益放大器),或者是在不加输入的情况下, 本身输出信号的某一参量受控制信号uc(t)的控制 (如压控 振荡器)。
反馈网络的作用:是在输出信号uo (t)中提取所需要进 行比较的分量,送到比较器与参考信号进行比较。
10.1 自动增益控制电路
环路中的低通滤波器是非常重要的。 由于发射功率变化, 距离远近变化, 电波传播衰落等引起信号强度的变化是比较缓 慢的, 所以整个环路应具有低通传输特性, 这样才能保证仅对信 号电平的缓慢变化有控制作用。
尤其当输入为调幅信号时, 为了使调幅波的有用幅值变化 不会被自动增益控制电路的控制作用所抵消(此现象称为反调 制), 必须恰当选择环路的频率响应特性, 使对高于某一频率的 调制信号的变化无响应, 而仅对低于这一频率的缓慢变化才有 控制作用。这就主要取决于低通滤波器的截止频率。
求输出信号振幅之间电压误差的自动控制电路。 在AGC电路中,一方面希望输出信号振幅的变化越小越好,
即要求输出电压振幅的误差越小越好;另一方面,也希望容许 输入信号振幅变化越大越好。
关于高频电子线路 第章反馈控制电路
概述
一、反馈控制的概念和分类 反馈控制是现代系统工程中的一种重要技术手段。
在系统受到扰动的情况下,通过反馈控制作用,可使系 统的某个参数达到所需的精度,或按照一定的规律变化。 电子线路中也常常应用反馈控制技术。根据控制对象参 量的不同,反馈控制电路可以分为以下三类:
3 、 自 动 相 位 控 制 (Automatic Phase Control , 简 称 APC),又称为锁相环路(Phase Lock Loop,简称PLL),它 用于锁定相位,能够实现许多功能,是应用最广的一种反 馈控制电路。
二、反馈控制电路的组成
反馈控制电路的组成如图10-1所示,由比较器、控制
一、自动增益控制的意义 在通信、导航、遥测遥感等无线电系统中,接收机接收到
的信号可能有强有弱,通过AGC,使接收机的增益随信号 强弱自动改变,达到信号幅度均衡的目的。AGC的基本结 构如图10-2。
图10-2 具有AGC电路的接收机组成框图
二、工作原理 1、自动增益控制电路的目的 自动增益控制电路的目的:当输入信号电压变化很大时,
三、自动增益控制电路
根据输入信号的类型、特点以及对控制的要求, AGC电路主要有以下几种类型。
1.简单AGC电路
在简单AGC电路里,参考电平Ur=0。这样,只要 输入信号振幅Ui增加,AGC的作用就会使增益Kv减小, 从而使输出信号振幅Uo减小。图10-4为简单AGC的特性 曲线。
特点: 一有输入信号,
1、自动增益控制 (Automatic Gain Control,简称AGC), 它主要用于接收机中,控制接收机的增益,以维持整机输 出恒定,使之几乎不随外来信号的强弱变化。
2、自动频率控制 (Automatic Frequency Control,简 称AFC),它主要用于维持电子设备中工作频率的稳定。
设输入信号振幅为Ui,输出信号振幅为Uo,可控增益放 大器增益为Av(uc),它是控制电压uc的函数,则有
Uo Av(uc)Ui
(10-1) ui
Up
电压比较器 ue 控制信号 uc 可控增益
Uo
Kp
发生器K1
放大器AK
直流放大器 K2
低通 滤波器
电平检测器 K2
图10-3 自动增益控制电路框图
滤波器的作用
AGC就起作用,增 益就减小,因而对提 高灵敏度不利
图10.4 简单的AGC特性
特点:电路简单,不需专门比较器; 只要有输入信号,AGC电路就起作用,适合输入信
号很大的场合。
具有自动增益控制电路的超外差式接收机方框图
2.延迟AGC电路
在延迟AGC电路里有一个起控门限,即比较器参考电压
Ur,它对应的输入信号振幅Uimin,如图10-5所示。
改变“延迟电压” 可改变门限的大小
-
至信号 检波
+百度文库
VCC VD
延迟 电压
C1
图10-6 延迟AGC电路
低通滤波器
R AGC电压 C
R1 VD、C1、R1组成 AGC检波器
可见,只有放大器的输出大于延迟电压后,即输入信号幅 度大于门限电压时,二极管VD导通,AGC检波器才工作。
具有延迟AGC的接收机框图
3.前置AGC、后置AGC与基带AGC 前置AGC是指AGC处于解调以前,由高频(或中频)
信号中提取检测信号,通过检波和直流放大,控制高频 (或中频)放大器的增益。
后置AGC是从解调后提取检测信号来控制高频(或 中频)放大器的增益。
基带AGC是整个AGC电路均在解调后的基带进行处 理。
四、AGC的性能指标 1.动态范围 AGC电路是利用电压误差信号去消除输出信号振幅与要
信号发生器、可控器件和反馈网络四部分组成一个负反馈
闭合环路。
参考信号 ur(t)
反馈 信号 uf(t)
输入信号
误差信号
ui(t)
控制信号
输出信号
ue(t) 比较器
控制信号 发生器
uc(t)
可控 器件
uo(t)
反馈 网络
图10-1反馈控制系统的组成
比较器的作用:是将参考信号ur(t)和反馈信号uf(t)进行 比较,输出二者的差值即误差信号ue(t),然后经过控制信 号发生器送出控制信号uc(t),对可控制器件的某一特性进 行控制。比较器可以是:电压比较器、频率比较器(鉴频器) 或相位比较器(鉴相器)。
保持接收机输出电压基本不变。具体地说,当输入信号很弱 时,接收机的增益大,自动增益电路不起作用;而当输入信 号很强时,自动增益电路进行控制,使接收机增益减小。从 而达到当接收机信号强度变化时,其输出端的电压或功率基 本不变或保持恒定的目的。
2、自动增益控制电路框图
自动增益控制电路框图如图10-3所示。
Uo
当输入信号Ui大于Uimax
后,AGC作用消失。可见,
U om a x U om i n
0
U im in
Uimax
Uimin与Uimax区间即为所 容许的输入信号的动态范
围, Uomin与Uomax区间即 Ui 为对应的输出信号的动态
图10-5 延迟AGC特性曲线
这种AGC电路由于需要延迟到Ui>Uimin之后才开始控制作 用, 故称为延迟AGC。 “延迟”二字不是指时间上的延迟。
反馈网络的作用:是在输出信号uo (t)中提取所需要进 行比较的分量,送到比较器与参考信号进行比较。
10.1 自动增益控制电路
环路中的低通滤波器是非常重要的。 由于发射功率变化, 距离远近变化, 电波传播衰落等引起信号强度的变化是比较缓 慢的, 所以整个环路应具有低通传输特性, 这样才能保证仅对信 号电平的缓慢变化有控制作用。
尤其当输入为调幅信号时, 为了使调幅波的有用幅值变化 不会被自动增益控制电路的控制作用所抵消(此现象称为反调 制), 必须恰当选择环路的频率响应特性, 使对高于某一频率的 调制信号的变化无响应, 而仅对低于这一频率的缓慢变化才有 控制作用。这就主要取决于低通滤波器的截止频率。
求输出信号振幅之间电压误差的自动控制电路。 在AGC电路中,一方面希望输出信号振幅的变化越小越好,
即要求输出电压振幅的误差越小越好;另一方面,也希望容许 输入信号振幅变化越大越好。
关于高频电子线路 第章反馈控制电路
概述
一、反馈控制的概念和分类 反馈控制是现代系统工程中的一种重要技术手段。
在系统受到扰动的情况下,通过反馈控制作用,可使系 统的某个参数达到所需的精度,或按照一定的规律变化。 电子线路中也常常应用反馈控制技术。根据控制对象参 量的不同,反馈控制电路可以分为以下三类:
3 、 自 动 相 位 控 制 (Automatic Phase Control , 简 称 APC),又称为锁相环路(Phase Lock Loop,简称PLL),它 用于锁定相位,能够实现许多功能,是应用最广的一种反 馈控制电路。
二、反馈控制电路的组成
反馈控制电路的组成如图10-1所示,由比较器、控制
一、自动增益控制的意义 在通信、导航、遥测遥感等无线电系统中,接收机接收到
的信号可能有强有弱,通过AGC,使接收机的增益随信号 强弱自动改变,达到信号幅度均衡的目的。AGC的基本结 构如图10-2。
图10-2 具有AGC电路的接收机组成框图
二、工作原理 1、自动增益控制电路的目的 自动增益控制电路的目的:当输入信号电压变化很大时,
三、自动增益控制电路
根据输入信号的类型、特点以及对控制的要求, AGC电路主要有以下几种类型。
1.简单AGC电路
在简单AGC电路里,参考电平Ur=0。这样,只要 输入信号振幅Ui增加,AGC的作用就会使增益Kv减小, 从而使输出信号振幅Uo减小。图10-4为简单AGC的特性 曲线。
特点: 一有输入信号,
1、自动增益控制 (Automatic Gain Control,简称AGC), 它主要用于接收机中,控制接收机的增益,以维持整机输 出恒定,使之几乎不随外来信号的强弱变化。
2、自动频率控制 (Automatic Frequency Control,简 称AFC),它主要用于维持电子设备中工作频率的稳定。
设输入信号振幅为Ui,输出信号振幅为Uo,可控增益放 大器增益为Av(uc),它是控制电压uc的函数,则有
Uo Av(uc)Ui
(10-1) ui
Up
电压比较器 ue 控制信号 uc 可控增益
Uo
Kp
发生器K1
放大器AK
直流放大器 K2
低通 滤波器
电平检测器 K2
图10-3 自动增益控制电路框图
滤波器的作用
AGC就起作用,增 益就减小,因而对提 高灵敏度不利
图10.4 简单的AGC特性
特点:电路简单,不需专门比较器; 只要有输入信号,AGC电路就起作用,适合输入信
号很大的场合。
具有自动增益控制电路的超外差式接收机方框图
2.延迟AGC电路
在延迟AGC电路里有一个起控门限,即比较器参考电压
Ur,它对应的输入信号振幅Uimin,如图10-5所示。
改变“延迟电压” 可改变门限的大小
-
至信号 检波
+百度文库
VCC VD
延迟 电压
C1
图10-6 延迟AGC电路
低通滤波器
R AGC电压 C
R1 VD、C1、R1组成 AGC检波器
可见,只有放大器的输出大于延迟电压后,即输入信号幅 度大于门限电压时,二极管VD导通,AGC检波器才工作。
具有延迟AGC的接收机框图
3.前置AGC、后置AGC与基带AGC 前置AGC是指AGC处于解调以前,由高频(或中频)
信号中提取检测信号,通过检波和直流放大,控制高频 (或中频)放大器的增益。
后置AGC是从解调后提取检测信号来控制高频(或 中频)放大器的增益。
基带AGC是整个AGC电路均在解调后的基带进行处 理。
四、AGC的性能指标 1.动态范围 AGC电路是利用电压误差信号去消除输出信号振幅与要
信号发生器、可控器件和反馈网络四部分组成一个负反馈
闭合环路。
参考信号 ur(t)
反馈 信号 uf(t)
输入信号
误差信号
ui(t)
控制信号
输出信号
ue(t) 比较器
控制信号 发生器
uc(t)
可控 器件
uo(t)
反馈 网络
图10-1反馈控制系统的组成
比较器的作用:是将参考信号ur(t)和反馈信号uf(t)进行 比较,输出二者的差值即误差信号ue(t),然后经过控制信 号发生器送出控制信号uc(t),对可控制器件的某一特性进 行控制。比较器可以是:电压比较器、频率比较器(鉴频器) 或相位比较器(鉴相器)。
保持接收机输出电压基本不变。具体地说,当输入信号很弱 时,接收机的增益大,自动增益电路不起作用;而当输入信 号很强时,自动增益电路进行控制,使接收机增益减小。从 而达到当接收机信号强度变化时,其输出端的电压或功率基 本不变或保持恒定的目的。
2、自动增益控制电路框图
自动增益控制电路框图如图10-3所示。
Uo
当输入信号Ui大于Uimax
后,AGC作用消失。可见,
U om a x U om i n
0
U im in
Uimax
Uimin与Uimax区间即为所 容许的输入信号的动态范
围, Uomin与Uomax区间即 Ui 为对应的输出信号的动态
图10-5 延迟AGC特性曲线
这种AGC电路由于需要延迟到Ui>Uimin之后才开始控制作 用, 故称为延迟AGC。 “延迟”二字不是指时间上的延迟。